Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29126 / 18082
↖ ↑ ↗
← N 62.507247°
W 20.006104°		 ← 281.99 m → N 62.507247°
W 20.000610°		 →
↑
281.98 m
↓
↑
281.98 m
↓
N 62.504711°
W 20.006104°		 ← 282.02 m →
79 519 m²		 N 62.504711°
W 20.000610°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 29126 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18082 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444435119628906 y=0.275917053222656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444435119628906 × 216)
    floor (0.444435119628906 × 65536)
    floor (29126.5)     		tx = 29126
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.275917053222656 × 216)
    floor (0.275917053222656 × 65536)
    floor (18082.5)     		ty = 18082
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29126 / 18082 ti = "16/29126/18082"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29126/18082.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29126 ÷ 216
    29126 ÷ 65536     		x = 0.444427490234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18082 ÷ 216
    18082 ÷ 65536     		y = 0.275909423828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444427490234375 × 2 - 1) × π
    -0.11114501953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.34917238
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.275909423828125 × 2 - 1) × π
    0.44818115234375 × 3.1415926535     		Φ = 1.40800261564029
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34917238} λ = -0.34917238}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.40800261564029))-π/2
    2×atan(4.08778237186958)-π/2
    2×1.33087679385363-π/2
    2.66175358770725-1.57079632675     		φ = 1.09095726
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34917238} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.006104°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.09095726 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 62.507247°
  5. Die Koordinaten der anderen Ecken werden aus den Kachelnummern der Nachbarkacheln berechnet:
    Ecke tx ty λ φ Länge in Grad Breite in Grad
    Oben links KachelX 29126 KachelY 18082 -0.34917238 1.09095726 -20.006104 62.507247
    Oben rechts KachelX + 1 29127 KachelY 18082 -0.34907650 1.09095726 -20.000610 62.507247
    Unten links KachelX 29126 KachelY + 1 18083 -0.34917238 1.09091300 -20.006104 62.504711
    Unten rechts KachelX + 1 29127 KachelY + 1 18083 -0.34907650 1.09091300 -20.000610 62.504711
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOL-φUL) × R abs(1.09095726-1.09091300) × R
    4.42599999999072e-05 × 6371000     		dl = 281.980459999408m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.09095726-1.09091300) × R
    4.42599999999072e-05 × 6371000     		dr = 281.980459999408m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34917238--0.34907650) × cos(1.09095726) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.461636422626342 × 6371000     		do = 281.991291983185m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34917238--0.34907650) × cos(1.09091300) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.46167568385815 × 6371000     		du = 282.015274764742m
  7. Die Fläche wird aus den Koordinaten von linker oberer und rechter unterer Ecke sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Fläche abs(λ1-λ2)×abs(sinφ1-sinφ2)×R² abs(λ1-λ2)×abs(sin(1.09095726)-sin(1.09091300))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.461636422626342-0.46167568385815)×R²
    abs(-0.34907650--0.34917238)×3.9261231808696e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.9261231808696e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.9261231808696e-05×40589641000000     		ar = 79519.4155804723m²